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武汉科学家研发钻孔摄像技术 地下1500米也能传回3D大片

发布时间:2017-06-15 11:39:22来源:长江日报

长江日报讯(记者李佳 通讯员陈继荣 韩增强)古人投石问井深,今人钻孔一窥神秘地下世界。13日,中国科学院武汉岩土力学研究所向长江日报独家披露,该所数字钻孔摄像学科方向组研究员王川婴团队,已实现1500米深钻孔摄像测试的技术突破,这在可查文献或报道中尚属最深。

目前将钻孔摄像用于地质勘探,全球鲜有记载突破1000米探测深度。

据了解,深部找矿已成为全球矿资源勘查的一个主要方向,而获取矿脉的信息手段十分有限,10多年间,中国科学院武汉岩土力学研究所团队研发智能型深孔数字式全景钻孔摄像系统,此前已应用到长江三峡大坝、黄河小浪底水利枢纽工程、金沙江乌东德水电站等地质勘查中。

该团队全球首次将此技术应用到深部找矿工作中,钻孔直径最大不超过20厘米,向孔中放下专用视频传输电缆线,摄像设备进入到深地,能实现对钻孔孔壁360°的全景立体成像探测,解析岩矿层产状、厚度、裂隙发育程度等,已将该技术应用到世界第一单体钼矿床——金寨沙坪沟钼矿的勘探中,最深达1500米,获取到了大量的岩矿体数据。

据介绍,勘探工程人员通过地质资料进行评估,而岩土科学家用“亲眼目睹”,能优化找矿方案,为下一步找矿以及矿床储量评估等,提供了数据支持。

深地探测要保证“不进水”和“下得去”,一是越往地心走温度压力都增加,“你可以试想下,探头的玻璃视窗,得承受地下千余米的水压,探头的组装缝隙也有进水的风险,我们使用了高强度玻璃材料,并在设计时保证防水,通过数百上千次压力传感器的测试,深地摄像的防护设备不断升级,能保障设备不受损”。另一问题是,通过深孔窥视如此深的地底,存在信号传输衰减问题,“按1分钟1米的速度,往孔里放下自重200多斤的电缆线,那头还绑着7.5公斤重的探头。探头实时拍摄看到的景象,并通过电缆线里包着的数据线,将信号传回地面,十几根各1毫米左右的数据线,就仿佛一小把头发上系着一个大块头”。

据了解,研究团队近期开发了孔内立体像对成像系统,王川婴介绍:“3D电影实际是通过两个机位拍摄的。可如此小的孔无法布设两个探头,我们就用倾斜角度不同的两个锥面镜,来获取孔壁的三维图像,这样,地下的3D‘大片’也能拍了。”